تأثیر تدفئة الصوبة لیلا بالطاقة الشمسیة والتسمید العضوی على إنتاجیة محصول الطماطم

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 باحث، قسم بحوث الزراعة المحمیة -معهد بحوث البساتین – مرکز البحوث الزراعیة – الجیزة،مصر.

2 باحث، قسم بحوث القوى والطاقة -معهد بحوث الهندسة الزراعیة – مرکز البحوث الزراعیة –الجیزة،مصر.

المستخلص

أجریت تجربة بمحطة بحوث البساتین بالصبحیة، الإسکندریة، مصر بغرض دراسة تأثیر استخدام الطاقة الشمسیة لتدفئة الصوبة لیلا، وکذلک استخدام متبقیات مخمرات إنتاج البیوجاز المجففة کسماد عضوی بمعدل 10 و20 و30 م3/فدان على نمو وإنتاجیة وجودة ثمار نباتات الطماطم صنف هجین أجیاد 7 مقارنة بسماد الماشیة بمعدل 20 م3/فدان. تم استخدام صوبتین متماثلتین من النوع الجمالونی متماثل الانحدار لزراعة محصول الطماطم خلال موسمی شتاء 2013 و2014. واستخدمت صوبتین زراعیتین تختلف کل منهما عن الأخرى فى درجة الحرارة وفى طریقة التحکم فى تهویتها. فکانت إحدى الصوب یتم فیها تخزین الطاقة الشمسیة طوال النهار بمنظومة طاقة شمسیة ثم یتم استرجاع تلک الطاقة لتدفئتها لیلاً ، وأما الأخرى یتحکم فی تهویتها میکانیکیا نهارا بدون تدفئة لیلیة کصوبة مقارنة. زرعت الشتلات بالصوب فی الأسبوع الأول من شهر دیسمبر، وقد أختبرت النتائج من حیث الصفات الخضریة والمحصول وجودة الثمار الناتجة. وکانت أهم النتائج المتحصل علیها کما یلی: -

کانت أعلى وأقل درجة حرارة للهواء بالصوبة المدفئة بالطاقة الشمسیة (24,3-11,6) و (26,0-12,1) و (28,1-15,2) و (28,6-16,3) و (30,6-17,1) درجة مئویة فی شهور دیسمبر وینایر وفبرایر ومارس وابریل، على الترتیب.
وبالنسبة للصوبة ذات التهویة میکانیکیا، کانت أعلی وأقل درجة حرارة لهواء الصوبة (25,3-6,0) و(26,8-6,3) و(28,0-10,8) و(29,8-13,4) و(32,6-15,3) درجة مئویة فی نفس الشهور بالترتیب.
بالنسبة لتأثیر التسمید العضوی على نباتات الطماطم، أظهرت النتائج انه بزیادة مستویات التسمید العضوی صاحبها زیادة معنویة فی طول النبات وقطر الساق ومساحة الورقة وعدد الأوراق للنبات وکل من الوزن الطازج والجاف فی کلا الموسمین. کما اظهر زیادة معدل التسمید العضوی زیادة معنویة فى طول الثمرة وقطر الثمرة وسمک اللحم، بینما لم یظهر زیادة معنویة فى نسبة طول الى قطر الثمرة فى کلا الموسمین.
أظهرت النتائج أن معدل 30 م3/فدان من سماد البیوجاز المجفف أعطی نموا خضریا أکبر متمثلا فى زیادة طول النبات ومساحة الورقة وعدد الأوراق لکل نبات وکل من الوزن الطازج والجاف وقطر الساق مقارنة بباقی المستویات أو سماد الماشیة فی کلا الموسمین.

 وکانت نسبة الزیادة فی المحصول المبکر وعدد الثمار لکل نبات ووزن الثمرة والمحصول الکلى لکل نبات والمحصول الکلی لکل فدان عن سماد الماشیة 28,64 و13,04 و6,89 و20,84 و20,84%، على الترتیب فى الصوبة المدفئة فی موسم 2013، وکانت 13,18 و16,29 و8,30 و25,52 و25,52%، على الترتیب فى الصوبة الثانیة. بینما کانت تلک الزیادة 24,87 و11,18 و6,89 و18,86 و18,86% للصوبة المدفئة فی موسم 2014، وکانت 17,18 و16,29 و5,87 و22,84 و22,84% للصوبة الأخرى على الترتیب.

کانت الظروف البیئیة داخل الصوبة المدفئة فی الحدود المثلى لنباتات الطماطم، وبالتالی تسببت فی زیادة نمو وإنتاجیة وجودة الثمار لنباتات الطماطم. وکانت نسبة الزیادة للصوبة المدفأة عن الصوبة الغیر مدفأة فی المحصول المبکر وعدد الثمار لکل نبات ووزن الثمرة والمحصول الکلى لکل نبات والمحصول الکلی لکل فدان 21,32 و17,42 و12,87 و32,28 و32,28%، على الترتیب فی موسم 2013. بینما کانت تلک الزیادة 16,06 و15,33 و10,14 و27,08 و27,08% فی موسم 2014، على الترتیب.

A.O.A.C. (1990) Association of Official Analysis Chemical. Official Methods of Analysis 15th  Ed. Washington DC, USA.
A.O.C.A. (1980) Association of official analytical Chemists method of analysis 13th  Ed Washington. D. C.
Abd El-Mageed, A.H.A. and N. Gruda (2009). Performance of Different Tomato Genotypes in the Arid Tropics of Sudan during the Summer Season. II. Generative Development Journal of Agriculture and Rural Development in the Tropics and Subtropics Volume 110, No. 2, pages 147–154
Abdalla, A.M., Fatma A. Rizk and Safia M. Adam, (2001). The productivity of pepper plants as influenced by some bio-fertilizer treatments under plastic house conditions. Bull. Fac. Agric., Cairo Univ., 52: 625-640.
Abou-Hussein, S. D., I. EL- Oksh, T. EL- Shorbagy and U. A. EL-Bahiry, 2002. Effect of chicken manure, compost and biofertilizers on vegetative growth, tuber characteristics and yield of potato crop. Egyp. J. Hort., 29:135-149.
Adams, S.R., K.E. Cockshull and  C.R.J. Cave (2002). Effect of temperature on the growth and development of tomato fruits. Annals Bot. 88, 869-877.
Adil, A.H.; Gruda, N. and Geyer, B. (2004): Effects of temperature and grafting on the growth and development of tomato plants under controlled conditions. Rural poverty reduction through research for development and transformation, berlin, October 5-7, 2004.
Aminifard, M. H., H. Aroiee, H. Nemati, M. Azizi, and M. Khayyat (2012). Effect of nnitrogen fertilizers on vegetative and reproductive growth of pepper plants under field conditions. J. Plant Nutr., 35: 235– 242.
Cesare, L. F. D., C. Migliori, D. Viscardi and M. Parisi (2010). Quality of tomato fertilized with nitrogen and phosphorous. Italian J. Food Sci., 2(22):186-191.
Chapagain, B. P. and Z. Wiesman (2004). Effect of nutri-vant-peak foliar spray on plant development, yield, and fruit quality in greenhouse tomatoes. Scientia Horticulturae, 102: 177–188.
Chiappmann, H. D. and P. F. Pratt (1981) Method of Analysis for Soils Plant and Water .Agric. Sci. 19, 183-187.
Çolpan, E., Zengin, M. and Özbahçe, A. 2013.The Effects of Potassium on the Yield and Fruit Quality Components of Stick Tomato. Hort. Environ. Biotechnol., 54(1): 20-28.
Dursun, A., M. Turan, M. Ekinci, A. Gunes, N. Ataoglu, A. Esringu, and E. Yildirim (2009). Effects of boron fertilizer on tomato, pepper, and cucumber yields and chemical composition. Commun. Soil Sci. Plan., 41:1576–1593.
EL -Gamal, S. M. A. and S. A. Hammad, 2005. Response of Helianthus tuberosus L. to organic and bio - organic fertilizers. Arab Univ. J . Agric. Sci., Ain shams Univ., Cairo. Egypt. 13 (3) : 609 – 623.
EL-Araby, S. M., 2004. Effect of biofertilization under nitrogen fertilization rates on growth, yield and chemical constituents of Jerusalem artichoke tubers. J. of the Advances in Agric. Researches. Fac. Agric. Saba Basha Alex. Univ. 9 (1):55 – 67.
El-Shimi, Nahed (1998): Comparative studies of organic manures and chemical fertilizers on yield and quality of cabbage. M.Sc Thesis Fac. Agric. Moshtohor, Zagazig Univ., Cairo, Egypt.
FAO, (1981). Crop Production Levels and Fertilizer Use. Food and Agriculture Organization of the United Nation, Rome, PP.3-22
Hamed N. M. (2008). Response of jerusalem artichoke plants to some bio and organic fertilization treatments in the newly reclaimed lands. PhD. Thesis, Fac. Agric. Ain Shams Univ.
Heeb, A., B. Lundegårdh, G. Savage and T. Ericsson (2006). Impact of organic and inorganic fertilizers on yield, taste, and nutritional quality of tomatoes. J. Plant Nutr. Soil Sci., 169: 535–541.
Islam, M.T. (2011). Effect of temperature on photosynthesis, yield attributes and yield of tomato genotypes. Int. J. Expt. Agric. 2(1):8-11, (January 2011)
Jones, Jr B. (2007). Tomato Plant Culture: In the Field, Greenhouse, and Home Garden, 2nd Boca Raton, FL: CRC Press. Taylor & Francis Group, LLC.
Joshi, R. and A. P. Vig (2010). Effect of vermicompost on growth, yield and quality of tomatoes. African Journal of Basic & Applied Sciences 2 (3-4): 117-123, 2010. ISSN 2079-2034. IDOSI Publications, 2010. Available at: http://www.idosi.org/ajbas/ajbas2%283- 4%2910/10.pdf
Junior, J. L. R., J. A. G. Neto, and L. V. S. Sacramento, (2013). Evaluation of different foliar fertilizers on the crop production of saccharide cane. J. Plant Nutr., 36: 459–469.
Kalloo, D. (1985). Tomato. Allied Publishers Private Ltd. 13/14 Asaf Ali Road, New Delhi-110002. p 172-202.
Kobryn, J. and E. Hallmann (2005). The effect of nitrogen fertilization on the quality of three tomato types cultivated on rockwool. Acta Hort., 691: 341-348.
López, A.; D. L. Valera; F. D. Molina-Aiz; and A. Peña (2012) "Sonic anemometry to evaluate airflow characteristics and temperature distribution in empty Mediterranean greenhouses equipped with pad–fan and fog systems" Biosyst., Eng. 113: 334–350.
Mervat, A.T., T. Amara and M.S.A. Dahdoh.( 1995). Effect of inoculation with plant growth promoting rhizobacteria on yield and uptake of nutrients by wheat grown on sandy soil. Fifth National Congress on Bio Agric. In relation to Environment. Nov., 20 – 21, Cairo, Egypt, pp : 327 – 331.
Midan, S. A. (1995): Response of some promising pepper genotypoes to different cultural treatments. M.Sc Thesis Fac. of Agric. Menofiya Univ. Egypt.
Mikhaeel, F. T.; A. N. Estefanous; S. A. El-Shimi; F. W. Riad (1997): Mycorrhizal fungus, Glomus aggregatum and biogas manure as an integrated control of root-knot nematode in tomato. Bulletin of Fac. of Agric. Cairo. Univ. 48 : 737-748.
Ministry of Agriculture and Land Reclamation (2004). Bulletin No.(902), 2004. Egypt.
Najm, A. A., Haj Seyed Hadi, M. R., Fazeli, F., Taghi Darzi, M. and Shamorady, R. 2010. Effect of Utilization of Organic and Inorganic Nitrogen Source on the Potato Shoots Dry Matter, Leaf Area Index and Plant Height, during Middle Stage of Growth. World Acad. Sci. Engin. Technol., 47: 900 -903.
Nguyen, T. N., L. H. Tang, Y. K. Peng, J. Y. Ni, and Y. N. Chang (2015). Effects of Composite Inorganic, Organic Fertilizer and Foliar Spray of Multi-nutrients on Growth, Yield and Quality of Cherry Tomato. J. Agr. Sci. Tech. (2015) Vol. 17: 1781-1788
Pardossi, A.; P. Giacomet, F.; Malorgio, F. M. Albini; C. Murelli; G. Serra; P. Vernieri; and F. Tognoni (2000) "The influence of growing season on fruit yield and quality of greenhouse melon (Cucumis melo L.) grown in nutrient film technique in a Mediterranean climate"  J. Hort. Sci. Biotechn. 75 (4): 488–493.
Pearce, B.D., R.I. Grange and K. Hardwick (1993). The growth of young tomato fruit. II. Environmental influences on glasshouse crops grown in rockwool or nutrient film. J. of HortiSci., 68: 13-23.
Pirkko, R., V. Jaana, G. Artur, and K.Susanna (2003). Effects of different organic fertilization practices and mineral fertilization on potato quality. Biol. Agric. Hortic., 21: 165-194.
Pressman, E.; Peet, M.M. and Pharr, D.M. (2002): The effect of heat stress on tomato pollen characteristics is associated with changes in carbohydrate concentration in the developing anthers. Annals of Botany 90: 631-636.
Ranganna, S (1979). Manual Analysis of Fruit and Vegetable Product. Tata  Magrow Hill Publishing Company Limited New Delhi 634p.
Riahi, A., C. Hdider, M. Sanaa, N. Tarchoun, M. B. Khedere and I. Guezal (2009). Effect of conventional and organic production systems on the yield and quality of field tomato cultivars grown in tunisia. J. Sci. Food Agri., 89: 2275–2282.
Rizk, Fatma A., M.R. Shafeek and Y.I. Helmy, 2003. A comparative study between the application of bio and/or mineral fertilizers with squash plant. Egypt. J. Appl. Sci., 18(4A): 257-269.
Saeed, A., Kh. H., A. A. Khan and S. Iqbal (2007). Heat tolerance studies in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Int. J. Agri. Biol., Vol. 9, No. 4, 649–652, 2007. http://www.fspublishers.org
Santamouris M. et al. (1994) "Passive solar agricultural greenhouses: a worldwide classification and evaluation of technologies and systems used for heating purposes" J. Solar Energy. 53(5):411-426.
Sato, S., Peet MM, and Thomas JF (2000). Physiological factors limit fruit set of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) under chronic, mild heat stress. Plant Cell Environ 23:719-726.
Snedecor, G. W.; and W. G. Cochran (1980) "Statistical Methods" The Iowa State Univeristy Press, Ames, USA, pp. 135-170.
Vollenweider P, Gunthardt-Goerg MS (2005). Diagnosis of abiotic and biotic stress factors using the visible symptoms in foliage. Environ Pollut 137:455-465.
Wang, Y. T., Huang, S., Liu, R. and Jin, J. 2007. Effects of Nitrogen Application on Flavor Composites of Cherry Tomato Fruits. J. Plant Nutr. Soil Sci., 170: 461–468.
Yakout, T.R.; Doaa M. Mostafa and G.D.M. Youssef (2014). Effect of utilizing dried biogas digester residue as an organic-fertilizer with mineral and bio-fertilizer on growth and yield of sweet pepper inside greenhouses. Alexandria Science Exchange Journal. Vol. 35 (4) October- December 2014: 325-333.
Yang, L. J., H. Qu, Y. L. Zhang and F. S. Li (2012). Effects of partial root-zone irrigation on physiology, fruit yield and quality and water use efficiency of tomato under different calcium levels. Agric. Water Manag., 104: 89– 94.
Youssef, G.D.M. (2007) "Thermal storage system for greenhouse energy conservation" Ph.D., Agric. Eng. Depart., Faculty of Agriculture, Alexandria University
Youssef, G.D.M. and S.A.M. Moussa (2015). Investigation and Utilization of Solar Energy for Heating Greenhouse Sweet Melon during Winter Season. Alex. J. of Agric. Res., Alexandria Univ., Vol. 60 (3):53 -63, August. 2015.
Youssef, G.D.M., and Yakout, T.R. (2015). Effect of Externally Mounted Shading Screen on Microclimatic Conditions of Greenhouse Cantaloupe Crop Equipped with Evaporative Cooling System. J. Soil Sci and Agric. Eng., Mansoura Univ., 6 (5): 667-685., 2015.
Youssef, G.D.M., Yakout, T.R. and Doaa, M. Mostafa (2015). Improving Performance of the Evaporative Cooling System inside the Greenhouses and its Effect on Tomato Productivity. Alexandria Science Exchange Journal. Vol. 36 (1) January- March 2015: 80 -94.
Zafar, M., M. K. Abbasi, A. Khaliq and Z. Rehman (2011). Effect of combining organic materials with inorganic phosphorus sources on growth, yield, energy content and phosphorus uptake in maize at rawalakot azad jammu and kashmir, Pakistan. Archiv. Appl. Sci. Res., 3(2): 199-212.
Zaller J. G. (2006). Foliar Spraying of Vermicompost Extracts: Effects on fruit quality and indications of tate-blight suppression of field-grown tomatoes. Biol. Agric. Hortic., 24: 165-180.
Zhang H. C., Duan, X. X. and Liao, H. (2010). Fertilizer Application Manual. China agriculture Press, China, PP.1- 4.